鈦工業生產用的還原蒸餾爐的制作方法

本技術涉及鈦工業生產用的還原蒸餾爐，屬于金屬冶煉設備。

背景技術：

1、目前國內鈦工業生產采用倒“u”(并聯)型和“i”(串聯)型還原蒸餾爐聯合法生產，其中還原蒸餾爐的規格及爐體運行情況決定鈦產能及產品質量。克勞爾法是鈦工業生產的主流工藝方法，四氯化鈦還原過程是一個放熱反應，為保證最佳的反應溫度區間，防止海綿鈦過熱燒結，需要通入冷風對還原區進行降溫，待還原結束后轉為蒸餾過程，還原蒸餾爐升溫至約1000℃，將氯化鎂以及未反應完的鎂液與海綿鈦進行蒸餾分離。

2、針對于目前的還原蒸餾爐，直通風管與爐內高溫區連通，存在爐殼局部高溫變形；還原區電熱帶布置數量少，溫度分布不均；還原區與蒸餾區熱電偶僅能夠測量保溫層溫度，不能準確測量還原區溫度，還原區過熱導致海綿鈦燒結，爬壁鈦增加；保溫層使用層疊結構，安裝更換繁雜。存在爐體壽命短，電熱帶維護復雜，產品質量低，生產成本高等問題。

技術實現思路

1、本實用新型的目的在于，提供一種鈦工業生產用的還原蒸餾爐。用于解決現有技術存在的技術問題。

2、本實用新型的技術方案：鈦工業生產用的還原蒸餾爐，包括有爐殼，爐殼內包覆固定有保溫隔熱模塊，保溫隔熱模塊表面安裝有電熱帶，電熱帶分為還原區電熱帶以及蒸餾區電熱帶，還原區電熱帶段對應的爐殼外壁上設置多層環形風道以及伸縮式熱電偶，多層環形風道與爐內通過陶瓷通風管連通；所述電熱帶為分區獨立控制，還原區以及蒸餾區各設1種規格電熱帶；爐底處保溫隔熱模塊表面鋪砌隔熱耐火磚，爐底處保溫隔熱模塊厚度較爐側面保溫隔熱模塊厚度減薄50～100mm。

3、前述的鈦工業生產用的還原蒸餾爐中，所述保溫隔熱模塊為整體方塊式結構，耐溫900～1300℃。

4、前述的鈦工業生產用的還原蒸餾爐中，所述電熱帶在還原區設置2個分區，在蒸餾區設置3～5區，其中陶瓷通風管上、下方布置1～2條電熱帶。

5、前述的鈦工業生產用的還原蒸餾爐中，所述蒸餾區的各區間均加裝一圈陶瓷防塵帽檐，整個蒸餾區加裝2～3層陶瓷防撞釘。

6、前述的鈦工業生產用的還原蒸餾爐中，所述多層環形風道為一體式結構，其所在的還原區上層為進風口層，進風口層上、下設置2個進風口，還原區下層為出風口層，進風口層設置1個進風口；2個進風口層之間，以及進風口層和出風口層之間經隔板隔開。

7、前述的鈦工業生產用的還原蒸餾爐中，所述陶瓷通風管為“s”或“z”形，耐溫1000～1300℃，公稱直徑ф150～ф200mm，安裝數量15～20個，通風管出風口與爐中心軸線成5～30°夾角。

8、前述的鈦工業生產用的還原蒸餾爐中，所述陶瓷通風管在相鄰的進風口層與出風口層呈鏡像布置，在2個進風口層間呈錯位布置，夾角10～20°。

9、前述的鈦工業生產用的還原蒸餾爐中，所述伸縮式熱電偶僅布置于還原區，伸縮長度為50～250mm，安裝數量3～6個，軸向間隔200～400mm。

10、本實用新型的有益效果：與現有技術相比，本實用新型具有以下幾個方面的優點：

11、(1)通過對陶瓷通風管優化設計，陶瓷通風管能夠減少爐芯高溫熱輻射對爐殼的影響，同時通風管出風口與爐中心軸線呈一定角度，減少氣流垂直碰撞導致風壓損失，減少氣體混流，增強換熱降溫；

12、(2)通過對電熱帶優化設計，將電熱帶從傳統多種規格降低至2種，極大的減輕運行及維護成本；同時對還原區電熱帶進行重新排布，陶瓷通風管上下方均安裝1～2條電熱帶，增強還原區溫度均勻度以及可控性；

13、(3)通過增設還原區伸縮式熱電偶，還原區反應時伸至反應釜外壁面，反應釜出爐時先將熱電偶測溫頭縮短至保溫層界面，避免反應釜裝出爐時被損壞，解決還原區無法直接測定反應釜溫度的瓶頸，摒棄傳統反應釜溫度只能通過保溫層溫度估算的方法。

14、本實用新型爐體結構簡潔，多層環形風道以及隔熱保溫層均采用模塊化設計；采用本實用新型還原蒸發爐能夠延長爐殼使用壽命，通過提高溫度分布均勻度以及精準可控性，提高產品合格率，為企業降本增效。

技術特征：

1.鈦工業生產用的還原蒸餾爐，其特征在于：包括有爐殼(1)，爐殼(1)內包覆固定有保溫隔熱模塊(2)，保溫隔熱模塊(2)表面安裝有電熱帶(4)，電熱帶(4)分為還原區電熱帶以及蒸餾區電熱帶，還原區電熱帶段對應的爐殼(1)外壁上設置多層環形風道(5)以及伸縮式熱電偶(6)，多層環形風道(5)與爐內通過陶瓷通風管(7)連通；所述電熱帶(4)為分區獨立控制，還原區以及蒸餾區各設1種規格電熱帶；爐底處保溫隔熱模塊(2)表面鋪砌隔熱耐火磚(3)，爐底處保溫隔熱模塊(2)厚度較爐側面保溫隔熱模塊(2)厚度減薄50～100mm。

2.根據權利要求1所述的鈦工業生產用的還原蒸餾爐，其特征在于：所述保溫隔熱模塊(2)為整體方塊式結構，耐溫900～1300℃。

3.根據權利要求1所述的鈦工業生產用的還原蒸餾爐，其特征在于：所述電熱帶(4)在還原區設置2個分區，在蒸餾區設置3～5區，其中陶瓷通風管(7)上、下方布置1～2條電熱帶。

4.根據權利要求3所述的鈦工業生產用的還原蒸餾爐，其特征在于：所述蒸餾區的各區間均加裝一圈陶瓷防塵帽檐，整個蒸餾區加裝2～3層陶瓷防撞釘。

5.根據權利要求3所述的鈦工業生產用的還原蒸餾爐，其特征在于：所述多層環形風道(5)為一體式結構，其所在的還原區上層為進風口層，進風口層上、下設置2個進風口，還原區下層為出風口層，進風口層設置1個進風口；2個進風口層之間，以及進風口層和出風口層之間經隔板隔開。

6.根據權利要求5所述的鈦工業生產用的還原蒸餾爐，其特征在于：所述陶瓷通風管(7)為“s”或“z”形，耐溫1000～1300℃，公稱直徑ф150～ф200mm，安裝數量15～20個，通風管出風口與爐中心軸線成5～30°夾角。

7.根據權利要求6所述的鈦工業生產用的還原蒸餾爐，其特征在于：所述陶瓷通風管(7)在相鄰的進風口層與出風口層呈鏡像布置，在2個進風口層間呈錯位布置，夾角10～20°。

8.根據權利要求1所述的鈦工業生產用的還原蒸餾爐，其特征在于：所述伸縮式熱電偶(6)僅布置于還原區，伸縮長度為50～250mm，安裝數量3～6個，軸向間隔200～400mm。

技術總結
本技術公開了一種鈦工業生產用的還原蒸餾爐，包括有爐殼，爐殼內包覆有保溫隔熱模塊，保溫隔熱模塊表面安裝有電熱帶，電熱帶分為還原區電熱帶以及蒸餾區電熱帶，還原區電熱帶段對應的爐殼外壁上設置多層環形風道以及伸縮式熱電偶，多層環形風道與爐內通過陶瓷通風管連通。通過對陶瓷通風管優化設計，陶瓷通風管可減少爐芯高溫熱輻射對爐殼的影響，同時通風管出風口與爐中心軸線呈一定角度，減少氣流垂直碰撞導致風壓損失，減少氣體混流，增強換熱降溫。本技術爐體結構簡潔，多層環形風道以及隔熱保溫層均采用模塊化設計；采用本還原蒸發爐能夠延長爐殼使用壽命，通過提高溫度分布均勻度以及精準可控性，提高產品合格率，為企業降本增效。

技術研發人員：楊德光,安建國,陳杰,常妍妍,周杰
受保護的技術使用者：貴陽鋁鎂設計研究院有限公司
技術研發日：20240223
技術公布日：2024/10/21